Het gloednieuwe instrument kan in opwaaiend stof organische deeltjes die recent of lang geleden zijn ontstaan, detecteren.

Het instrument draagt de naam BILI. Dat staat voor Bio-Indicator Lidar Instrument. Het instrument is losjes geïnspireerd op technieken die het Amerikaanse leger momenteel gebruikt om na te gaan of lucht mogelijk levensbedreigende stoffen bevat. BILI zoekt echter niet naar giftige stoffen of ziekteverwekkers in de lucht, maar naar biosignaturen: stofjes – bijvoorbeeld organische moleculen – die bewijzen dat er op een bepaalde plek leven is of was. BILI zou bijvoorbeeld op een Marsrover kunnen worden geplaatst en op de rode planeet op zoek kunnen gaan naar sporen van leven.

Stof
Hoe zou dat dan precies in zijn werk gaan? BILI scant het omliggende terrein, op zoek naar stofwolken. Zodra het instrument zo’n stofwolk gedetecteerd heeft, stuurt het laserpulsen op het stof af. Hierdoor gaan de deeltjes in de stofwolk resoneren of fluoresceren. Door de fluorescentie van de deeltjes in de stofwolk te analyseren, kunnen onderzoekers vervolgens nagaan of het stof organische moleculen bevat die recent of lang geleden zijn gecreëerd. Tevens kunnen ze vaststellen hoe groot de deeltjes zijn. “Als er biosignaturen zijn, dan kunnen deze in stof gedetecteerd worden,” stelt onderzoeker Branimir Blagojevic, werkzaam in het Goddard Space Flight Center. Hij heeft inmiddels een prototype van BILI ontwikkeld en aangetoond dat de technologie geschikt is voor het vinden van biosignaturen.

Deze tekening laat zien hoe het instrument - verwerkt op een Marsrover - op Mars zou werken. Afbeelding: NASA.

Deze tekening laat zien hoe het instrument – verwerkt op een Marsrover – op Mars zou werken. Afbeelding: NASA.

Grote afstand
En het veelbelovende instrument heeft een aantal fijne bijkomstigheden. Zo kan het in realtime en vanaf een afstand van enkele honderden meters kleine hoeveelheden complexe organische materialen detecteren. Dat betekent dat het instrument bijvoorbeeld op zoek zou kunnen gaan naar biosignaturen in stofwolken boven Recurring Slope Lineae (RSL). Dit zijn donkere strepen op Martiaanse hellingen die tijdens de warmste maanden op de rode planeet ontstaan en wanneer het kouder wordt weer verdwijnen. Aangenomen wordt dat het om seizoensgebonden stromen van zout water gaat. Het bestuderen van die RSL is niet zo gemakkelijk, omdat de gebieden waarin ze voorkomen slecht toegankelijk zijn voor de Marsrovers. Maar omdat BILI ook vanaf honderden meters afstand onderzoek kan doen, is de slechte toegankelijkheid geen hindernis meer. Ook hoeven onderzoekers – doordat BILI vanaf een grote afstand onderzoek doet – niet bang te zijn dat het instrument of de rover waarop deze vastzit onderzocht stof ‘besmet’ met van de aarde afkomstige stoffen en zo geheel onterechte conclusies trekt over wat er op Mars aan (organische) stoffen te vinden is.

“Met het instrument zou de kans op het vinden van biosignaturen enorm toenemen”

Primeur
Natuurlijk rijden er op Mars al twee Marsrovers met de nodige instrumenten rond. Maar BILI is binnen dit planetaire onderzoek echt vernieuwend. NASA heeft fluorescentie-instrumenten al ingezet tijdens onderzoek naar chemische stoffen in de aardse atmosfeer, maar nog nooit tijdens planetair onderzoek op het oppervlak van een hemellichaam. “Als de ruimtevaartorganisatie het instrument gaat ontwikkelen, is dat een primeur,” stelt Blagojevic. Met het instrument zou de kans op het vinden van biosignaturen enorm toenemen.

Maar of NASA het instrument ook daadwerkelijk op een Marsrover gaat schroeven, is nog onduidelijk. Daarvoor moet eerst nog veel meer werk verzet worden. Zo zal de omvang van het instrument moeten worden teruggebracht. Ook moet het instrument nog verder getest worden. Er zal met name moeten worden aangetoond dat het in staat is om kleine concentraties van een breed scala aan organische moleculen in aerosolen die zich dicht bij de Martiaanse grond ophouden, te detecteren.